(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構成で配線のインダクタンススを低減でき、しかも特別の部品を要することなく簡単な作業で外部接続を行うことが可能なケース入りコンデンサを提供する。また、放熱効果の改善されたケース入りコンデンサを提供する。【解決手段】コンデンサ素子に接続された一対の電極板１０、２０を有する。両電極板１０、２０及び両端子部１１、２１は、絶縁体を介して重ね合わされている。端子部１１、２１の外部との接続部１５、２５が略同一平面上に位置するように上記端子部１１、２１を折曲形成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース（１）にコンデンサ素子（２）を収納し樹脂（３）を充填すると共に外部接続用の端子部（１１）（２１）をケース開口部（４）から導出したケース入りコンデンサであって、コンデンサ素子２に接続された一対の電極板（１０）（２０）には、上記外部接続用の端子部（１１）（２１）が一体的に形成され、上記両電極板（１０）（２０）はケース（１）内で、また上記両端子部（１１）（２１）はケース（１）外でそれぞれ、絶縁体（６）を介して重ね合わされており、さらに、端子部（１１）（２１）の外部との接続部（１５）（２５）が略同一平面上に位置するように上記端子部（１１）（２１）が折曲形成されていることを特徴とするケース入りコンデンサ。
【請求項２】
上記ケース（１）内に複数のコンデンサ素子（２ａ）（２ｂ）が、その側部を互いに相隣接させて配置されており、上記各電極板（１０）（２０）にはそれぞれ接続片（１２）（１３）（２２）（２３）が一体的に形成され、上記各電極板（１０）（２０）の接続片（１２）（１３）（２２）（２３）を各コンデンサ素子（２ａ）（２ｂ）に接続して成り、さらに、上記一方の電極板（１０）の接続片（１２）（１３）と他方の電極板（２０）の接続片（２２）（２３）とが、交互に相隣接するように配置したことを特徴とする請求項１のケース入りコンデンサ。
【請求項３】
上記各電極板（１０）（２０）は、コンデンサ素子（２）よりも開口部（４）側の位置において開口部（４）に向けて配置され、さらに上記各電極板（１０）（２０）の配置位置近傍からケース開口部（４）にかけての部分における充填樹脂（３ｂ）の熱伝導率を、それよりも底部側の充填樹脂（３ａ）の熱伝導率よりも大きくしていることを特徴とする請求項１又は請求項２のケース入りコンデンサ。
【請求項４】
上記絶縁体（６）の介設された両電極板（１０）（２０）を互いに近接するように押圧する押圧手段（７）を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかのケース入りコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ケースにコンデンサ素子を収納し樹脂を充填すると共に外部接続用の端子部をケース開口部から導出したケース入りコンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フィルタ回路やインバータに用いられる平滑用コンデンサとして、従来より電解コンデンサが用いられている。一方、フィルムコンデンサでは、等価直列抵抗（ＥＳＲ）が電解コンデンサよりも小さく、その寿命が長いことから、近年、平滑用コンデンサとして、電解コンデンサからフィルムコンデンサへの移行が一部進みつつある。平滑用として必要とされる容量が大きくなると、素子を接続する配線のインダクタンスも大になって、平滑機能が損なわれるおそれがある。
【０００３】
複数個のコンデンサ素子で大容量コンデンサを構成する場合、配線インダクタンスを小さくするため、図７に示すように、並設した複数のコンデンサ素子５１の各素子電極部を一対の電極板５２、５３で接続し、各電極板５２、５３を内外に重ねて配置して外部へと引き出す構造が採用されている。これにより、各電極板５２、５３において、磁束をキャンセルして、インダクタンスの低減を図っている。なお、この他、インダクタンスを低減しようとする試みは、特許文献１にも開示されている。
【特許文献１】実開昭６２−２２３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記図７に示す従来のコンデンサでは、同図に示しているように、各電極板５２、５３の外部への引出部５２ａ、５３ａが、互いに同一平面上に位置せず、段違いになってしまうという不具合がある。すなわち、引出部５２ａ、５３ａが、接続孔５２ｂ、５３ｂへのねじの挿入方向に対して、段違いになり、そのため、ＩＧＢＴ等への接続に際して、取り付け用のスペーサが必要になり、この結果、コストアップを招くと共に、接続作業に多くの手数を要するという欠点が生じている。また、比較的面積の広い電極板５２、５３を使用していることから、ケース内部にスペースを確保しにくく、そのため、充分な放熱効果が得られないという欠点もある。これは、従来から使用されているエポキシ樹脂の放熱係数（熱伝導率）が低いことにも起因している。
【０００５】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡単な構成で配線のインダクタンススを低減でき、しかも特別の部品を要することなく簡単な作業で外部接続を行うことが可能なケース入りコンデンサを提供することにある。また、放熱効果の改善されたケース入りコンデンサを提供することもこの発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこでこの発明のケース入りコンデンサは、ケース１にコンデンサ素子２を収納し樹脂３を充填すると共に外部接続用の端子部１１、２１をケース開口部４から導出したケース入りコンデンサであって、コンデンサ素子２に接続された一対の電極板１０、２０には、上記外部接続用の端子部１１、２１が一体的に形成され、上記両電極板１０、２０はケース１内で、また上記両端子部１１、２１はケース１外でそれぞれ、絶縁体５を介して重ね合わされており、さらに、端子部１１、２１の外部との接続部１５、２５が略同一平面上に位置するように上記端子部１１、２１が折曲形成されていることを特徴とする。
【０００７】
また、この発明のケース入りコンデンサは、上記ケース１内に複数のコンデンサ素子２ａ、２ｂが、その側部を互いに相隣接させて配置されており、上記各電極板１０、２０にはそれぞれ接続片１２、１３、２２、２３が一体的に形成され、上記各電極板１０、２０の接続片１２、１３、２２、２３を各コンデンサ素子２ａ、２ｂに接続して成り、さらに、上記一方の電極板１０の接続片１２、１３と他方の電極板２０の接続片２２、２３とが、交互に相隣接するように配置したことを特徴とする。
【０００８】
さらに、この発明のケース入りコンデンサは、上記各電極板１０、２０は、コンデンサ素子２よりも開口部４側の位置において開口部４に向けて配置され、さらに各電極板１０、２０の配置位置近傍からケース開口部４にかけての部分における充填樹脂３ｂの熱伝導率を、それよりも底部側の充填樹脂３ａの熱伝導率よりも大きくしていることを特徴とする。
【０００９】
この発明のケース入りコンデンサは、上記絶縁体６の介設された両電極板１０、２０を互いに押圧する押圧手段７を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のケース入りコンデンサによれば、各電極板を流れる電流が逆方向となり、各電極での配線インダクタンスを低減できる。しかも、各電極板の端子部における接続部１５、２５が、略同一平面に位置するように構成されているので、ＩＧＢＴ等への取り付けに際して、従来のようなスペーサ等を用いなくても直接的に取り付けることが可能である。従って、ＩＧＢＴ等への接続に際して、特別な別部品が不要になり、この結果、コストアップを招くことなく、簡単な作業でＩＧＢＴ等への接続作業を行うことが可能となる。
【００１１】
また、この発明のケース入りコンデンサによれば、隣設したコンデンサ素子において、正極と負極が交互になるよう配置したので、隣設したコンデンサ素子を流れる電流が逆方向となり、コンデンサ素子で発生する内部インダクタンスを低減できる。
【００１２】
また、この発明のケース入りコンデンサによれば、複数のコンデンサ素子及び各電極接続板をケースに収納し樹脂を充填したので、各電極板を安定して固定することができ、強度的に優れる。しかも、ケースの底部側には通常の樹脂を充填し、各電極板の配置位置近傍を含み、それより開口部にかけての開口側部分には、通常のエポキシ樹脂よりも熱伝導率が大きく、熱伝導の良好な高熱伝導樹脂を充填しているので、コンデンサ素子の発熱が、各電極板に伝わり、これが熱伝導の良好な高熱伝導樹脂を介して開口部から大気へと放熱される。このように放熱効果が改善されることから、ケース内の部品の配置構成を比較的自由に選択することが可能となって、コンパクトなコンデンサを構成できる。
【００１３】
さらに、この発明のケース入りコンデンサによれば、押圧手段７を用いることにより、絶縁体の位置決めを容易に行え、また絶縁体が固定されるので、組み立て作業を容易に行え、さらに、コンデンサとしての信頼性低下を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、この発明のケース入りコンデンサの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、図１及び図２に示すように、このケース入りコンデンサは、ケース１内にコンデンサ素子２を収納し、樹脂３を充填すると共に、外部接続用の端子部１１、２１をケース開口部４から導出した構造を有している。この場合、コンデンサ素子２は、第１コンデンサ素子２ａと第２コンデンサ素子２ｂとより成り、これらは、その側部を互いに相隣接させて並設配置されている。なお上記において、２は、各コンデンサ素子２ａ、２ｂを、両者を区別せず、まとめて、あるいは個別に指す場合に使用する符号である。各コンデンサ素子２の両端部には、メタリコン電極５が形成されており、上記各コンデンサ素子２のメタリコン電極５には、概略四角形の第１及び第２電極板１０、２０が接続されるが、その具体的な構造については、図１、図２に加え、さらに図３、図４を参照しつつ説明する。
【００１５】
第１電極板１０には、上記のように、外部接続用の端子部１１が一体的に形成されているが、さらに、第１電極板１０には、下方に延びる第１接続片１２と第２接続片１３とが一体的に形成されている。上記第１接続片１２は、図３に示すように、上記端子部１１の延設部近傍の位置から下方に向けて延設され、また、第２接続片１３は、上記第１接続片１２の延設部の対角側から下方に向けて延設されている。すなわち、第１電極板１０において、第１接続片１２は、端子部１１の位置する一辺側の一側辺側に位置し、第２接続片１３は、端子部１１とは反対側の辺側の他側辺側に位置している。また、上記第２電極板２０も第１電極板１０と同様に、端子部２１、第１接続片２２、第２接続片２３を有している。
【００１６】
そして、上記第１電極板１０と第２電極板２０とは、第１電極片１０を上にして、上下に重ね合わせて配置される。この場合、両電極板１０、２０間には、絶縁シート（絶縁フィルム、絶縁紙等の絶縁体）６が介設されている。ここで、上記第１電極板１０の第１接続片１２は、上記第２電極板２０の第２接続片２３と相対向し、また、上記第１電極板１０の第２接続片１３は、上記第２電極板２０の第１接続片２２と相対向するように配置されている。この結果、コンデンサ素子２の相隣接するメタリコン電極５においては、第１電極板１０の各接続片１２、１３と、第２電極板２０の各接続片２２、２３とが相隣接することになる。このように各電極板１０、２０を配置した状態において、上記第１電極板１０の第１接続片１２と上記第２電極板２０の第２接続片２３との間に第１コンデンサ素子２ａを接続し、また、上記第１電極板１０の第２接続片１３と上記第２電極板２０の第１接続片２２との間に第２コンデンサ素子２ｂを接続する。
【００１７】
上記のように各コンデンサ素子２と各電極板１０、２０との接続体を、ケース１内に収納して、樹脂３を充填する。この場合、各電極板１０、２０は、コンデンサ素子２よりも開口部４側の位置に、開口部４を覆うように、開口部４に向けて配置されている。充填樹脂３は、ケース１の底部側には通常のエポキシ樹脂３ａを充填し、各電極板１０、２０の配置位置近傍を含み、それより開口部４にかけての上側部分には、通常のエポキシ樹脂３ａよりも熱伝導率が大きく、熱伝導の良好な高熱伝導エポキシ樹脂３ｂを充填する。
【００１８】
ここで、上記各電極板１０、２０の端子部１１、２１に注目すると、両端子部１１、２１も絶縁シート６を介して重なり合わせて配置されている。そして、各端子部１１、２１には、ＩＧＢＴ等の外部へ接続するため、接続孔１４、２４が穿設されているが、この接続孔１４、２４を含む接続部１５、２５が略同一平面上に位置するように、上記各端子部１１、２１がプレス成形されている。すなわち、図３に詳しく示すように、上側に位置する第１電極板１０の端子部１１においては、接続部１５が下方へと折曲成形されており、一方、下側に位置する第２電極板２０の端子部２１においては、接続部２５が上方へと折曲成形され、上記第１電極板１０の接続部１５と第２電極板２０の接続部２５が、略同一平面上に位置するようになされている。なお、この場合、当然のことながら、各接続部１５、２５の上下面も略同一平面上に位置することになる。また、上記各端子部１１、２１の各先端部は、他方の端子部１１、２１と互いに重なる部分が略三角状に切除されている。これは、図1に示しているように、互いに重なる部分の先端部１１ａ、２１ａ間に絶縁シート６を位置させることにより先端面１１ａ、２１ａ間の沿面距離を長くし、これにより沿面放電を抑制して絶縁性を向上するための配慮である。
【００１９】
さらに、上記第１電極板１０と第２電極板２０とは、図５（ａ）（ｂ）に示すように、互いに近接する方向に、押圧手段７によって押圧されている。すなわち、同図（ａ）に示すように、第２電極板２０上の絶縁シート６を、各電極板１０、２０の端部で上方（第１電極板１０の上部）に折り返し、絶縁シート６の折り返し部と第２電極板２０とをクリップ状の押圧手段７で挟持（クリップ）して、第１電極板１０と第２電極板２０とを、互いに近接する方向に、押圧しているのである。また、同図（ｂ）には、押圧手段７の変更例を示しているが、これは、第２電極板２０の先端部を上方に折り返してクリップ状の押圧手段７としたものである。このような、押圧手段７を用いることにより、絶縁シート６の位置決めを容易に行え、また絶縁シート６が固定されるので、組み立て作業を容易に行え、また信頼性低下を抑制できる。
【００２０】
図６には、上記のようにして構成されたケース入りコンデンサの概略回路図を示している。同図のように、各電極板１０、２０を流れる電流は互いに逆向きになるし、さらに、それに加えて、相隣接する各コンデンサ素子２ａ、２ｂ内を流れる電流も互いに逆向きになる。このように、上記コンデンサにおいては、隣設したコンデンサ素子２ａ、２ｂにおいて、正極と負極が交互に配置されることになって、隣設したコンデンサ素子２ａ、２ｂを流れる電流が逆方向となり、この部分の磁束がキャンセルされることとなって、コンデンサ素子２で発生する内部インダクタンスを低減できる。また、各電極板１０、２０を流れる電流も逆方向となり、各電極板１０、２０での磁束もキャンセルされ、この点においても、配線インダクタンスを低減することが可能となる。しかも、この効果は、端子部１１、２１においても得られるので、この点においてもインダクタンスを低減することが可能となる。
【００２１】
また、上記ケース入りコンデンサでは、外部との接続部１５、２５が、略同一平面に位置するように構成されているので、ＩＧＢＴ等への取り付けに際して、従来のようなスペーサ等を用いなくても直接的に取り付けることが可能である。従って、ＩＧＢＴ等への接続に際して、特別な別部品が不要になり、この結果、コストアップを招くことなく、簡単な作業でＩＧＢＴ等への接続作業を行うことが可能となる。
【００２２】
さらに、上記各コンデンサ素子１に各電極接続板１１、２１が接続された状態の組立体は、図２に示すように、ケース４内に収納され、エポキシ樹脂３を充填することによって樹脂封止される。このように、樹脂封止すると、各電極板１０、２０を安定して固定することができ、強度的に優れるとの利点が生じる。しかも、上記においては、ケース１の底部側には通常のエポキシ樹脂３ａを充填し、各電極板１０、２０の配置位置近傍を含み、それより開口部４にかけての上側部分には、通常のエポキシ樹脂３ａよりも熱伝導率が大きく、熱伝導の良好な高熱伝導エポキシ樹脂３ｂを充填しているので、コンデンサ素子２の発熱が、各電極板１０、２０に伝わり、これが熱伝導の良好な高熱伝導エポキシ樹脂３ｂを介して大気へと放熱される。このように放熱効果が改善されることから、ケース１内の配置構成を比較的自由に選択することが可能となって、コンパクトなコンデンサを構成できる。
【００２３】
以上にこの発明のケース入りコンデンサの具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施形態においては、２個のコンデンサ素子２ａ、２ｂを用いているが、コンデンサ素子１の個数、接続片１２、１３、２２、２３の個数も上記に限られる訳でもない。さらに、上記実施形態におけるコンデンサ素子２としては、巻回形コンデンサ素子２であってもよいし、積層形のコンデンサ素子２を用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態であるケース入りコンデンサの組み立て状態を示す平面図である。
【図２】上記コンデンサのＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】上記コンデンサのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】上記コンデンサにおいて用いる電極板及び絶縁シートの分解斜視図である。
【図５】２種類の押圧手段を示す部分断面図である。
【図６】上記実施の形態のコンデンサにおける電気的接続状態を示す回路図である。
【図７】従来のコンデンサにおける組み立て状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１・・・ケース、２、２ａ、２ｂ・・・コンデンサ素子、３・・・充填樹脂、３ａ・・・通常の充填樹脂、３ｂ・・・高熱伝導の充填樹脂、４・・・開口部、６・・・絶縁シート（絶縁体）、７・・・押圧手段、１０、２０・・・電極板、１１、２１・・・端子部、１５、２５・・・接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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